Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Анализ состояния вопроса 7
1.1. Упаковочные материалы и розничная тара для жидких молочных продуктов 7
1.2. Способы получения комбинированных упаковочных материалов 17
1.3. Термосварка комбинированных материалов на основе бумаги 23
Глава II. Разработка процесса нанеоения влагозащитных покрытий на бумагу 35
2.1. Экспериментальные установки, приборы и методы исследования 35
2.2. Параметры комбинированного материала на основе бумаги и их влияние на качество сварных швов пакетов 44
2.3. Реологические характеристики покровных композиций на основе парафина 56
2.4. Изучение процесса нанесения покрытия в валиковых парафинерах 70
Глава III. Разработка процесса тешосваркй комбинированного материала на основе бумаги 83
3.1. Экспериментальное исследование герметичности и прочности сварных швов пакетов 83
3.2. Процесс формирования сварных швов 92
3.3. Разработка режимов сварки швов 101
Глава IV. Разработка узлов аппаратов дія изготовления и тешосварки комбинированных упаковочнык материалов на основе бумаги
4.1. Количественная оценка влияния различных факторов на качество сварных швов
4.2. Устройства и способы для повышения качества комбини рованных упаковочных материалов на основе бумаги
4.3. Модернизация автомата для упаковки молока в бумажные пакеты
Выводы по диссертации
Список литературы
Приложения
- Способы получения комбинированных упаковочных материалов
- Параметры комбинированного материала на основе бумаги и их влияние на качество сварных швов пакетов
- Процесс формирования сварных швов
- Устройства и способы для повышения качества комбини рованных упаковочных материалов на основе бумаги
Введение к работе
В Продовольственной программе СССР на период до 1990 года намечено "Развивать опережающими темпами производство новых видов тары из алюминия, ламинированной бумаги, фольги, полимерных и других прогрессивных материалов" /І/. В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981/85 годы и на период до 1990 года" намечено "Наращивать производство оборудования для ... фасовки и упаковки продовольственных товаров".
Более полное удовлетворение потребностей населения страны в молочных продуктах настоятельно требует расширения выпуска фасованной продукции и улучшения качества упаковки. По данным отечественной и зарубежной практики наиболее экономически эффективной является упаковка разового пользования. Так в США в этой упаковке реализуется 51,5$ молока, в ФРГ и Японии по 46$, а в СССР только 15,5$ /8/.
Как в нашей стране, так и за рубежом происходит неуклонное возрастание производства тарьгиз комбинированных упаковочных материалов на основе бумаги /8, 82, 87/. Екегодный объем упаковки молока по данным ЦСУ составляет в стране 2,5 млн.тонн. Однако, ежегодно по стране в связи с низким качеством пакетов теряется около 50 тыс.тонн молока на сумму 15 млн.руб. /50/. Проблема течи молока из бумажных пакетов, это - не только экономическая, но и социальная проблема, так как потери ценнейшего продукта происходят на глазах у широких слоев населения, причиняя покупателям неудобства и нанося урон воспитанию бережливости. Важность этой проблемы подчеркивается центральной печатью, постановлениями Совета министров СССР, приказами союзных и республиканских министерств /4, 36, 40, 50, 55, 58, 64, 78/.
В "Основных направлениях работы новаторов производства, рационализаторов и изобретателей на 1983-1985 годы в области научно-технического прогресса в молочной промышленности" (Минмя-сомолпром РОФСР, 06.10.83, Ш I-I05-474) помещено требование: "продолжить совершенствование узлов и механизмов для образования швов пакетов и разработку других видов ликвидации течи молока из пакетов".
Целью диссертационной работы является разработка научно-обоснованных режимов технологических процессов изготовления и термосварки комбинированных упаковочных материалов на основе бумаги и создание устройств для сокращения потерь молока из бумажных пакетов.
На качество пакетов оказывает влияние большая сумма факторов: параметры комбинированного упаковочного материала, неисправности упаковочных автоматов, условия хранения и реализации пакетов и др. Все эти факторы, накладываясь друг на друга, создают такие сочетания, которые вызывают течь из пакетов. Для получения практических результатов, необходимо комплексное исследование всей массы факторов с выходом на создание устройств и способов, позволяющих добиться экономического результата.
В настоящей работе особое внимание уделяется исследованию процесса нанесения покрытия из чистого парафина и парафино-поли-этиленовых композиций. До настоящего времени этот вопрос мало изучен, в то же время он имеет важное значение. Например, статистические исследования массы покрытий комбинированного материала производства Семипалатинского бумажно-терного комбината показали, что отклонения от ОСТа массы полиэтиленового покрытия не превышает + Ь%, а массы парафинового покрытия + 29, - 10$. В связи с этим значительную часть из числа бракованных пакетов (до 15%) составляют пакеты, потерявшие за время хранения свою каркасность.
Существует несколько способов нанесения парафиновых покрытий на бумагу: при помощи валиков; методом окунания; при помощи шабера или фильеры /62/. При изготовлении комбинированного материала для упаковки молока применяется наиболее распространенный валиковый способ. Автором проведено теоретическое исследование процесса увлечения расплава покровных композиций. Проведено экспериментальное исследование реологических характеристик расплавов парафина и композиций на его основе. Аналитическим путем получены формулы для расчета секундной подачи расплава вращающимся путем в парафинирующей машине. Экспериментальная проверка теоретических формул подтвердила их правильность.
В диссертации проведены экспериментальные исследования процесса сварки упаковочного материала при изготовлении пакетов. С помощью специального сварочного стенда исследовали прочность и герметичность сварных швов. Аналитическим путем получены формулы для расчета прочности сварных швов в зависимости от режимов сварки. Исследована работа упаковочного автомата в неустановившемся режиме, то есть в период его прогрева.
Практическим выходом работы являются защищенные авторскими свидетельствами устройства, охватывающие технологический процесс от изготовления упаковочного материала до отгрузки корзин с пакетами.
Полученные на основе исследований зависимости использованы при разработке обоснованных режимов изготовления и термосварки комбинированных материалов для упаковки молока.
Способы получения комбинированных упаковочных материалов
Комбинированные упаковочные материалы на основе бумаги соединяют в себе преимущества компонентов, из которых они состоят. Полиэтилен придает материалу водонепроницаемость и возможность - 17 термосваривания, парафин также выполняет функцию влагоизолящш, отличаясь невысокой стоимостью и низкими затратами при его нанесении на бумагу. Важнейшие свойства придает материалу бумага-основа, в которой сочетаются хорошие механические свойства (прочность на разрыв, продавливание, хорошая каркасность, жесткость, упругость), способность хорошо воспринимать краску и невысокая стоимость. Благодаря этим свойствам, бумага нашла широкое применение при производстве комбинированных материалов /86/.
Отечественной промышленностью выпускаются следующие виды комбинированных материалов: марки КБ, состоящий из бумаги-основы (удельная масса 0,17 кг/м ), покрытой с одной стороны полиэтиленом (0,054 + 0,003 кг/кг), а с другой - парафином (0,014 + 0,03 кг/м2); материал марки КА с массой бумаги 0,15 кг/м2, полиэтиленовым покрытием 0,052 + 0,003 кг/кг и парафиновым 0,014 ± 0,03 кг/иг; а также комбинированный материал для асептического розлива, состоящий из следующих компонентов: полиэтилен (0,05 кг/яг), фольга (9 мкм), полиэтилен (0,02 кг/м2), бумага (0,17 кг/wr), парафин (0,014 кгЛг). Материал для асептического розлива и материал марки КБ применяется для изготовления пакетов емкостью 0,5 литра, а марки КА - для пакетов 0,25 литра (OCT 49171-81).
Комбинированный материал марки КА и КБ изготавливается предприятиями ШО "Союзмясомолтара" на оборудовании шведского производства .Дяя ламинированной бумаги используется бумага-основа производства Сыктывкарского лесопромышленного комплекса.
Полиэтилен наносится на бумагу методом экструзии расплава с помощью червячных экструдеров. Сначала наносится слой полиэтилена при высокой температуре, для получения хорошего адгезионного соединения с бумагой, затем наносится второй слой при менее высокой температуре, во избежание окисления полиэтилена„
Парафиновое покрытие наносится валиковым методом, при этом кромки материала оставляются незапарафиненными для сварки продольного шва. Одновременно на парафинерах производится резка рулона на полосы необходимой ширины для 0,5 и 0,25 литровых пакетов.
Комбинированный материал для асептического розлива изготавливают на экструзионно-ламинирующей линии "LftMlfieX" производства ФРГ.
Процесс экструзионного нанесения полиэтиленового покрытия при изготовлении комбинированных материалов хорошо изучен как за рубежом, так и в нашей стране. Исследованию этого процесса посвящены фундаментальные монографии /II, 42, 63/. В то же время процесс нанесения покрытий с помощью валика изучен сравнительно мало /62, 75/. Этот технологический процесс имеет много общего с валковыми процессами в пищевой промышленнос ти. Расчетами валковых устройств для пищевых материалов занима лись Ю.А.Мачихин и С.А.Мачихин /47/. Расчет секундной подачи ма териала с помощью валка производился авторами книги /47/ на осно ве формулы: J? где: 2 h0 - толщина формуемого слоя, м; 1ГК - текущая скорость элементарного слоя материала, м/с; у - координата, направленная вдоль скорости потока, м. Обработка бумаги парафином может проводиться в режиме пропитки и в режиме покрытия. Пропитка является процессом насыщения. На бумаге, пропитанной парафином, не образуется сплошной пленки парафина. На поверхности имеются выступающие волокна, не покрытые парафином. При высокой водооталкивающей способности пропитанная бумага имеет низкую паронепронвдаемость. Бумага, покрытаяпарафином, имеет большую водооталкивающую способность и кроме того, она паронепроницаема /54/, так как покрыта сплошной парафиновой пленкой.
Влагоизоляционные свойства зависят от параметров бумаги, в частности от ее влаговпитываемости. Средняя впитываемость гладкой стороны бумаги производства Сыктывкарского лесопромышленного комплекса составляет 19,5 г/шг, а сеточной стороны этой же бумаги - 21,4 гДг. От степени влаговпитываемости бумаги зависит впитываемость жидкого парафина при парафинировании бумаги, что отражается на качестве парафинового покрытия (под качеством покрытия понимаются его влагоизоляционные свойства). В настоящее время намотка бумаги-основы в рулоны на Сыктывкарском ЛПК производится такий образом, что гладкая сторона оказывается внутри. Ламинаторы шведского производства, действующие на предприятиях Союзмясомолтара, наносят полиэтиленовое покрытие только на внутреннюю поверхность рулона. Таким образом получается, что полиэтиленовое покрытие наносится на гладкую сторону бумаги. По опыту шведской фирмы "Тетра-Пак" полиэтиленовое покрытие должно наноситься на сеточную сторону бумаги с целью более качественной адгезии полиэтилена с бумагой. Парафиновое покрытие должно наноситься на гладкую сторону бумаги, для того, чтобы слой парафина образовывал на поверхности бумаги сплошную влагонепроницаемую пленку. При нанесении на рыхлую поверхность, парафин проникает вглубь бумаги и не образует водонепроницаемого слоя /77/. Для того, чтобы устранить существующее несоответствие необходимо изменить направление намотки бумаги на Сыктывкарском ЛШС. Изменение направления размотки рулонов на ламинаторах невозможно в связи с системой сращивания рулонов на ходу ламинатора. Влаго-проницаемость сеточной стороны бумаги не стабильна, интервал ее варьирования составляет 15-28 т/иг. Эта нестабильность также отражается на качестве парафинового покрытия.
Для получения равномерного тонкого слоя наносимые расплавы должны быть достаточно текучими. Вязкость регулируют изменением температуры /84/. Для каждой машины имеются оптимальные условия нанесения покрытий, при которых достаточно высокая вязкость расплавов препятствует слишком глубокому проникновению их в обрабатываемый материал и обеспечивается получение равномерного тонкого покрытия.
В процессе изготовления и транспортировки пакетов не должна нарушаться сплошность покрытия. Этому требованию не удовлетворяет парафин, в связи с чем его модифицируют добавками. Процессы смешения добавки с парафином подразделяются на смешение простое и диспрегирущее. Диспрегирущее смешение - это процесс, в результате которого помимо перемешивания происходит уменьшение размеров частиц. Технологический процесс получения сплавов производят в две стадии:1. Смешение высокополимерных добавок с парафином, то есть получение концентрата (диспрегирующее смешение).2. Смешение концентрата с парафином до требуемой концентрации.
Концентрат получают в двухвалковых смесителях, где происходит набухание, термомеханическое деформирование, разрушение частиц высокополимера и их распределение. При относительно большом содержании полимера в результате смешения получается слишком высоковязкая масса, которую трудно удалить из смесителя. Напротив, при малом содержании полимера трудно добиться разрушения его частиц, так как расплавленный парафин выполняет роль смазки и эффект механического деформирования снижается /75/. В.Шох предлагает при получении концентрата парафин-полиэтилен принять соотношение 1:1, используя в качестве аппарата для диспергирования резиносмесители. По данным ЕНИЭКИТУ, если этот процесс
Параметры комбинированного материала на основе бумаги и их влияние на качество сварных швов пакетов
Герметичность пакетов зависит от стабильности параметров комбинированного материала, в число которых входят характеристики бумаги-основы и покрытий. Исследование комбинированного материала (OCT 49-171-81) включало статистическую обработку результатов измерения этих параметров и количественную оценку их влияния на температуру в зоне сварки швов.
Нестабильность удельной массы бумаги исследовали путем взвешивания образцов диаметром 0,008 м. Из различных партий бумаги-основы брали образцы, из которых изготавливали с помощью специальных высечек диски диаметрами 0,004; 0,006; 0,008; 0,01; 0,012 и 0,014 м. Было изготовлено 6 партий по 40 дисков. Каждая партия состояла из дисков одинакового диаметра. Диски по отдельности взвешивали, затем, для каждой партии, определяли среднеквадрати-ческое отклонение удельной массы дисков (кгДг). По экспериментальным данным построили кривую "а" (рис.9). На этом же рисунке помещена кривая "б", отражающая зависимость относительной погрешности измерения массы дисков на аналитических весах ША 200 г-м. Анализируя одновременно обе кривые приходим к выводу, что оптимальное значение диаметра D составляет 0,008 м. При уменьшении диаметра дисков меньше данного значения, среднеквадратичес-кое отклонение массы бумаги практически не увеличивается, это говорит о том, что для определения экстремальных значений массы бумаги нет надобности еще уменьшать диаметр образцов. К тому же уменьшение диаметра D вызывает существенное возрастание относительной погрешности определения удельной массы бумаги.
Путем взвешивания образцов диаметром 0,008 м исследовали Допустимый интервал варьирования массы бумаги-основы по действующему ОСТу 49-171-81 составляет 0,163-0,177 кг/м2. Сравнивая данные табл.2 с допустимыми пределами ОСТа нетрудно заметить, что средняя удельная масса бумаги находится в допустимых пределах (партия I и 2) либо незначительно отклоняется от них (партия 3), однако нестабильность удельной массы на небольших участках далеко выходит за пределы ОСТа. На рис.10 показана гистограмма распределения удельной массы бумаги-основы и допустимый интервал варьирования (0,163 0,177 кг/м2) по OCT 49-171-81. На рисунке показано, что 34$ площади бумаги-основы имеет массу ниже-нижнего предела ОСТа, 45$ имеют массу, превышающую верхним предел и только 21$ от общей площади бумаги имеет удельную массу в пределах допустимых ОСТом. Гистограмма построена по опытным данным в объеме 500 измерений.
Испытанию на стабильность удельной массы подвергали комбинированный материал шведского и отечественного производства. Гистограммы распределений и допустимый интервал по ОСТ приведены на рис.11. Объем выборки составляет 200 измерений. Из статистического анализа следует вывод о необходимости улучшить стабильность массы бумаги-основы при ее изготовлении. В главе W предлагается ряд устройств, уменьшающих влияние нестабильности бумаги-основы на герметичность пакетов.
В связи с тем, что при изготовлении пакетов подвод тепла в зону сварки поперечных швов осуществляется через комбинированный материал важное значение имеет его теплопроводность. Отсутствие регламента на этот параметр в ОСТе очевидно объясняется сложностью его контролирования. Обычные методы контроля теплопроводности в данном случае не годятся, так как соответственно условиям сварки необходимо определять теплопроводность при больших давле-ниях до 5 10 Па.
Исследованию подвергали теплопроводность комбинированного материала в условиях идентичных условиям сварки поперечных швов на упаковочных автоматах. Исследования проводили на сварочном стенде ( 2.1), путем измерения температуры в зоне сварки с помощью термопар. Было исследовано влияние удельной массы бумаги-основы на температуру в зоне сварки поперечного шва. В эксперименте использовали образцы диаметром 0,008 м. Испытания производили при номинальных режимах сварки, (напряжение, подаваемое на нагревательный элемент 20Б, длительность импульса тока при сварке 0,6 с, давление в зоне сварки 37 КгПа, что соответствует силе прижима носителей 7800Н). Экспериментальные данные, обработанные методом корреляционного анализа, сведены в таблицу 3.t, С - максимальная температура под диском в момент подачи сварочного импульса. В таблице приведены коэффициенты корреляции, отражающие связь параметров бумаги-основы как друг с другом, так и с температурой под слоем бумаги при сварке. Как видно из таблицы, коэффициенты корреляции между исследуемыми признаками имеют значения, близкие к единице, что говорит о тесной корреляционной связи. С помощью ЭВМ получено уравнение регрессии:
Подставляя граничные значения фактического интервала варьирования удельной массы бумаги в уравнение (2-І), получаем величину отклонения температуры в зоне сварки швов + 10,5. Таким образом, бумага-основа имеет значительную нестабильность теплопроводности.
Исследованию подвергали также влажность бумаги-основы, которая составляет во время изготовления пакетов на автомате 1,4 -- 4,4$ от веса бумаги. Еще большая нестабильность влажности наблюдается у браги-основы при хранении и реализации пакетов (до 35%). Как известно, влажность бумаги-основы оказывает сильное влияние на ее прочностные свойства, а значит и на качество пакетов.
Из анализа частоты встречаемости различных дефектов пакетов следует, что размокание бумаги-основы встречается довольно часто в 14% случаев (см.рис.4). Главная причина размокания -это низкое качество парафинового покрытия. Эмпирическое распределение удельной массы парафинового покрытия показано на рис.
Процесс формирования сварных швов
Процесс формирования сварных швов обусловлен в первую очередь проникновением полиэтилена в бумагу при сварке швов. Из предыдущего параграфа следует, что прочность Т-образного сварного шва лимитируется прочностью адгезионной связи полиэтиленового покрытия с бумагой. Прочность нахлесточного сварного соединения комбинированного материала с односторонним термопластичным покрытием также определяется адгезионной прочностью соединения термопласта с бумагой. В связи с этим адгезия между бумагой и термопластом в сварных швах подвергалось специальному исследованию.
Адгезионная прочность соединенных друг с другом пленок, как правило, определяется величиной истинной поверхности контакта Sucr , которая является функцией времени давления, и температу ры. Вид функции SUCT (Т,р,Т) определяется диффузионным либо микрореологическим механизмом /21/. При сварке комбинированных материалов на основе бумаги формирование адгезионной связи происходит в основном за счет микрореолопического процесса, т.к. давление при сварке достигает большой величины - 7#10%а. В случае реологического характера затекания расплава полиэтилена в микропоры подложки адгезионная прочность р0 , Па , находится в прямопропорциональной зависимости от истинной поверхности контакта /21/где Р0 - коэффициент пропорциональности.
При исследовании процессов массообмена в пористых телах, реальную структуру тела заменяют эквивалентной системой, состоящей из одинаковых и параллельных цилиндрических каналов. В связи с тем, что диаметр каналов мал, то характер течения, ламинарный, поэтому можно использовать формулу Пуазейля:где V - объем расплава вязкостью її, протекающего за время X через капилляр диаметром Р и длиной с при разности давлений р. Составим дифференциальное уравнение проникновения расплава в капилляр. В дифференциальном виде уравнение (3-9) записывается:
За время dx фронт расплава переместится на расстояние At (рис.29).Объем расплава, прошедший за это время через сечение капилляра составит:Коэффициент К определяется экспериментально.
Данную зависимость использовали для определения истинной поверхности контакта адгезионной связи термопласта с бумагой в сварных пшах полученных термоимпульсным методом и роликовой сваркой с предварительным нагревом свариваемых кромок материала.
В течении цикла термоимпульсной сварки вязкость термопласта изменяется, так как изменяется его температура Т. Температурная зависимость начальной ньютоновской вязкости расплава полиэтилена определяется экспоненциальным законом /21,26/:где А - константа;Е - энергия активации вязкого течения, Дж/моль ;R - газовая постоянная ( R = 8,314 Дж/К моль);Т - абсолютная температура, К.
Параметр Т - текущая температура термопласта в зоне сварки -является функцией времени.
В реальных условиях образования механической адгезионной связи бумаги с полиэтиленом, касательные напряжения, возникающие в полиэтилене при его затекании в поры подложки малы, поэтому полагаем, что эффективная вязкость полиэтилена в данном диапазоне напряжений равна начальной ньютоновской вязкости. О ньютоновском течении расплава полиэтилена в интервале температур 130+280С свидетельствуют экспериментальные данные /24/. Под символом 17 мы имеем в виду начальную ньютоновскую вязкость. Дифференцируем уравнение (3-14) по времени :
Подставляем уравнение (3-15) в (3-16) и интегрируем:где Хп и fK - соответственно точки плавления и кристаллизации в сварочном цикле.
В результате подстановки уравнения (3-8) в (3-17) получаем формулу, отражанщую зависимость адгезионной прочности соединения Ро бумаги с термопластом от давления при заданном законе из менения температуры но времени: Рассмотрим полученную формулу (3-18) применительно к упаковочным автоматам типа Д9 - ЖШ.
Зависимость Т (Т) определяли эмпирически с помощью термопары и осциллографа. Эксперимент проводили с комбинированным материалом для упаковки молока при номинальных режимах сварки на сварочном стенде. Полученная осциллограмма изображена на рис.30. Зависимость текущей температуры в зоне сварки Т от времени Ґ аппроксимировали по частям:- момент окончания плавления полиэтилена.
На участке ХА Г -Хк зависимость ТС(Т) аппроксимировали линейно:где Тм = /,5, с - момент начала кристаллизации полиэтилена.Константу А и энергию активации вязкого течения Е полиэтилена, используемого для изготовления комбинированного материала, нашли экспериментально. С этой целью определяли вязкость полиэтилена при температуре 190С и 125С на экструзионном пластомере с соплом диаметром 2,095+0,005 ми и длиной 8 мм. Вязкость составила: ty = 8420 Па с (при Т = 398К) и Цг = 1390 Па с (при
Устройства и способы для повышения качества комбини рованных упаковочных материалов на основе бумаги
Устройства и способы, описанные в данном параграфе, предназначены для использования в цехах, производящих комбинированный упаковочный материал.
Устройство для определения равномерности удельной массы бумаги-основыСуществующая методика лабораторного контроля удельной массы бумаги-основы явно не соответствует требованиям, предъявляемым к бумаге с точки зрения повышения качества поперечных швов пакетов. Действующий ОСТ 49-Г7І-8І предусматривает контроль среднего значения удельной массы на площади 3 ДГ3 м2, в то время как участки, имеющие повышенную и пониженную удельную массу и толщину имеют величину от 0,002 ПГ3 до 0,01 КГ3 м2. С целью устранения этого несоответствия в качестве критерия оценки равномерности удельной массы и толщины бумаги-основы предлагается использовать ее светопроницаемость. Между светопроницаемостью бумаги и ее удельной массой и толщиной существует тесная корреляционная связь. Коэффициент корреляции R = 0,93( 2,2).
Для осуществления контроля толщины и удельной массы бумаги-основы разработано специальное устройство, схема которого (вид спереди и сверху) изображена на рис.35. Устройство состоит из источника освещения I, фотопластины 2, регистрирующего прибора 3, управляющего прибора 4, матового стекла 5, системы фотоэлементов 6, связанных с счетчиком 7 для регистрации предельных значений светопроницаемости материала, валов 8 для протяжки полотна 9. Источник света I, фотопластина 2, матовое стекло 5 и система фотоэлементов 6 заключены в светонепроницаемом корпусе 10, имеющем узкие щели в противоположных стенках для прохода полотна исследуемого материала.
Устройство работает следующим образом. Один конец отрезка полотна исследуемого материала 9 протягивают через щели, расположенные в корпусе 10 и вставляют между валами 8. Затем включают источник света I. При этом регистрирующий прибор 3 регистрирует величину фототока, возникающего в цепи фотопластины 2. При недостаточном или избыточном освещении фотопластины 2 сигнал регистрирующего прибора 3 поступает в управляющий прибор 4, который соответственно увеличивает или уменьшает яркость источника света I. При установишься заданной освещенности фотопластины 2, а, следовательно, и фотоэлементов 6 включается привод валов 8 и осуществляется контроль степени светопроницаемости ис следуемого полотна оумаги-основы. Сигналы с фотоэлементов поступают на счетчик 7, который регистрирует количество отклонений светопроницаемости материала; соответствующих участкам с удельной массой выше или ниже допустимых значений. По количеству зарегистрированных отклонений судят о равномерности удельной массы бумаги-основы. Фотоэлементы 6 подбирают таким образом, чтобы они регистрировали светопроницаемость участков полотна бумаги площадью не более 0,002 10 м2.
Разработанное устройство позволит правильно контролировать и направлять изготовителей бумаги-основы на улучшение именно того показателя бумаги, от которого наиболее существенно зависит герметичность сварных швов пакетов.Контроль удельной массы парафинового покрытия
Важным параметром упаковочного комбинированного материала является масса парафинового покрытия. Допустимые пределы варьирования данного параметра регламентированы ОСТом и составляют 11 17 т/иг. Отклонение массы парафинового покрытия выше верхнего предела вызывает неоправданный перерасход парафина. При отклонении массы ниже нижнего предела нарушается влагонепроницаемость покрытия, из-за чего бумага-основа увлажняется под действием атмосферной влаги, пакет теряет каркасность и дает течь. Размо-кание бумаги-основы наблюдается у 13-15$ из числа пакетов нереализованных в торговой сети. Нестабильность массы парафинового покрытия вызывает варьирование температуры в зоне сварки комбинированного материала при изготовлении пакетов. Материал с повышенной массой покрытия обладает пониженной теплопроводностью, в результате чего наблюдается непровар поперечных швов пакетов.
Контроль парафинового покрытия согласно ОСТ производится в лаборатории путем взвешивания образцов материала до и после ра створення покрытия. На лабораторный анализ уходит 40 минут, за это время парафинер вырабатывает 1500 кг комбинированного материала. Фактически образцы берут с готовых рулонов периодически после выработки 2000 кг материала, таким образом от времени появления брака до его обнаружения вырабатывается 1500-3500 кг бракованного комбинированного материала.
С целью повышения оперативности и точности измерения массы парафинового покрытия разработана система автоматического контроля, позволяющая определять среднюю массу покрытия в течении I мин. с периодичностью 3-5 мин. Погрешность измерения составляет 2,5$. Система контроля содержит два датчика 10 и II (рис. 36) с сигнализатором уровня 12 марки СУС - 14, датчик метража 14, пересчетное устройство (ПУ) 13 и индикатор 15.
Система работает следующим образом. Бак 8 заполняют предварительно расплавленным, в плавильном баке (на рис.36 не показан) парафином выше датчика II. Далее по мере работы парафинера, уровень парафина в баке 8 постепенно падает. При достижении датчика II от него подается сигнал через сигнализатор 12 на пересчетное устройство 13, которое включается и начинает отсчет метража комбинированного материала 4. Далее уровень парафина в баке достигает датчика 10, от которого подается сигнал через сигнализатор 12 на пересчетное устройство ІЗ, в результате чего счет метража прекращается. Пересчетное устройство переводит зафиксированное количество метров в удельную массу покрытия (Мп) по формуле:
